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目的 探讨白血病细胞分泌的基质金属蛋白酶(MMP)-2和MMP-9对脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白的破坏在中枢神经系统白血病(CNSL)发病机制中的作用.方法 (1)体外实时定量PCR检测SHI-1、HL-60和U937白血病细胞MMP-2、MMP-9基因的转录水平；明胶酶谱法检测白血病细胞培养上清中MMP2和MMP-9蛋白酶的活性；体外穿膜实验观察各白血病细胞株的侵袭能力.(2)以原代人脑微血管内皮细胞(BMVECs)建立体外的血脑屏障(BBB)模型,将蛋白酶抑制剂GM6001处理或RNA干扰MMP-2/MMP-9基因沉默的白血病细胞细胞接种于BBB模型的Transwell小室上层,倒置相差显微镜观察BMVECs的形态变化；激光共聚焦显微镜观察紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5和occludin的表达；以白血病细胞的穿膜率或侵袭率反映白血病细胞侵袭能力的变化及对BBB通透性的影响.(3)对44只BALB/c裸鼠进行切脾,环磷酰胺腹腔注射及全身亚致死剂量辐照等预处理后,随机分为空白对照组(经尾静脉注射PBS),SHI-1组(尾静脉接种1.2×107个SHI-1细胞)和GM600组(尾静脉接种1.2×107个SHI-1细胞后从1d开始予5 mg/kg/d GM6001腹腔注射,直至SHI-1组小鼠检测到融合基因MLL/AF6).观察裸鼠的饮食、活动性、体质量等一般状态,观察能检测到MLL/AF6基因表达的最早时间.以RT-PCR检测裸鼠脑组织、骨髓及其他各脏器中人MLL/AF6基因的转录、骨髓涂片、组织病理切片检测裸鼠脑组织、骨髓及其他各脏器中SHI-1细胞浸润生长情况.应用RT-PCR检测脑组织中MMP-2和MMP-9基因的转录；原位明胶酶谱法检测脑组织中MMP-2和MMP-9的表达；组织免疫荧光法及Western Blot检测脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5和occludin的表达,组织免疫荧光法同时检测血脑屏障的破坏情况.结果 (1)在白血病细胞SHI-1、U937和HL60中,SHI-1表达较高转录水平的MMP-2和MMP-9及酶活性,且侵袭能力强于其他细胞系(P＜0.01).(2)与白血病细胞共培养后,融合致密的BMVECs之间出现间隙,细胞呈单个生长；紧密连接蛋白ZO-1、claudin5和occludin的表达明显下调；各白血病细胞均不同程度的穿过体外BBB屏障,其中SHI-1细胞使BMVECs的形态改变及3种紧密连接蛋白的下调最为明显,对BBB的破坏最强(P＜0.01).GM6001明显抑制了各白血病细胞分泌的MMP-2和MMP-9,使BMVECs的形态有所恢复；同时上调ZO-1、claudin-5和occludin的表达,降低了BBB的通透性.(3)用siRNA分别沉默MMP-2和MMP-9基因后,MMP-2和MMP-9的分泌被抑制,SHI-1细胞对BBB的通透性降低,ZO-1、claudin-5和occludin的表达上调.(4)存活的(除每周处死的)的空白对照组小鼠长期存活,未见发病情况.而存活的20只SHI-1组小鼠中有11只出现中枢神经系统白血病浸润(CNSL)症状和多器官的浸润肿块.各浸润脏器检测到MLL/AF6融合基因的转录,骨髓细胞学涂片可见原始细胞.病理学检查可见脑组织有白血病细胞浸润.而GM6001组小鼠未出现CNSL症状,骨髓细胞学及病理学检未见脑组织及骨髓白血病细胞浸润,脏器浸润的程度明显减轻.瘫痪裸鼠的脑组织均检测到人MMP-2和MMP-9基因的转录,其表达和活性较对照组及未出现CNSL鼠明显增高,同时脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白claudin-5、occludin和ZO-1的表达减少,BBB呈不同程度的破坏.而GM6001组脑组织中未检测到MMP-2和MMP-9基因的表达,claudin-5、occludin和ZO-1的表达无明显变化.结论 白血病细胞分泌的MMP-2和MM-9可通过下调脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白claudin-5、occludin和ZO-1的表达而增加CNSL裸鼠BBB的通透性,在CNSL的发病机制中起重要作用.